n="justify"> - утворення значних кількостей продуктів ущільнення, відкладаються в порах коксу та знижують інтенсивність його горіння.
Найкраще, з енергетичної точки зору, використання природного газу в доменній печі може бути отримано при неповному його спалюванні в умовах попереднього перемішування з киснем до монооксиду вуглецю і водню, тобто при організації дифузійно-кінетичного принципу спалювання газу. При цьому кількість відновних компонентів в печі зростає, а ефект охолодження горна зменшується до мінімуму. Для підготовлених метано-кисневих сумішей тривалість реакцій окиснення становить близько 3 * 10 - 3 с, що дозволяє розраховувати на закінчення горіння природного газу безпосередньо у гирла фурми. За умовами вибухобезпеки можлива концентрація кисню в газокисневого суміші до 40% при швидкостях закінчення 2,5-3 м/с і вище [4].
1.2 Практика використання природного газу та конструкції вузлів вводу природного газу в доменну піч
Виконані аналітичні дослідження [5] показали, що величина коефіцієнта заміни коксу природним газом, становить при витраті ПГ 90-100 м 3/т і теоретичної температурі горіння 2100-2200 ° С - близько 1,0 кг/м 3, а при витраті ПГ 180-200 м 3/т і теоретичної температурі горіння 1900-2000 ° С - знижується на 0,3 кг/м 3.
Зазначені значення коефіцієнта заміни коксу є граничними і забезпечуються при рівній роботі доменної печі з оптимальним розподілом газів по перетину і повному окисленні вуглеводнів у фурмених вогнищах. У реальних умовах, значення коефіцієнтів заміни нижче граничних, що обумовлено відхиленням газорозподілу по перетину печі від оптимального і неповним окисленням вуглеводнів в фурмених вогнищах.
Першорядним умовою ефективного використання ПГ є ритмічна робота доменних печей при мінімальній кількості зупинок і знижень тиску горна. Забезпечення цієї умови дозволяє організувати стабільну роботу газового потоку в печі з отриманням стійкого значення коефіцієнта заміни коксу природним газом. При цьому на печах з меншим вмістом дрібних фракцій в шихті і більшою міцністю ж. р. сировини і коксу можлива велике завантаження периферійної зони залізорудними матеріалами, що забезпечує більш високий ступінь використання відновлювальних газів і більший коефіцієнт заміни коксу природним газом.
Іншим найважливішою умовою ефективного використання ПГ є повнота перетворення вуглеводнів в фурмених вогнищах доменної печі. З метою вивчення цього питання виконали спеціальне дослідження дна доменних печах комбінату Криворіжсталь. Протягом 1980-1981 р.р. змінюючи витрату ПГ в різні періоди від 80 до 130 м 3/т, проводили відпрацювання технології, спостереження і аналіз. Для аналізу оброблені періоди тривалістю по 10-30 діб кожен, що відрізняються витратою ПГ в одиницю часу. Неодмінною умовою відбору був рівний хід печі при величині простоїв не більше 2 годин на добу. По кожній з печей отримано від 15 до 20 таких періодів, для кожного з яких розрахували основні характеристики процесів. Залежність витрати коксу та основних характеристик плавки від витрати природного газу встановлювали за допомогою регресійного аналізу. Крім витрат природного газу, на витрату коксу і ступінь використання газів впливали також температура і вологість дуття, вихід шлаку, витрата сирого флюсу, які і були введені в рівняння множинної регресії.
Важливою умовою отримання надійних зв'язків витрати коксу та інших характеристик плавки з витратою природного газу є некоррелірованні останнього з супутніми факторами (температурою дуття, виходом шлаку та ін.). У тих випадках, коли ця умова дотримується, шукані зв'язку надійні і коефіцієнти регресії відображають чисте вплив природного газу. Коли ж витрата природного газу коррелирован, наприклад, з температурою дуття, розділити вплив цих двох факторів на витрату коксу та інші характеристики можливо лише за допомогою технологічного аналізу результатів. Зв'язки параметрів вивчалися в лінійній формулі.
Для використовуваних умов роботи доменних печей №1-7 комбінату Криворіжсталь при середній величині витрати природного газу 100 м 3/т чавуну і теоретичної температурі горіння 2000-2150 ° С теоретичне значення заміни коксу природним газом становить 0, 92 кг/мі (для температури газу 20 ° С, при якій ведеться технологічний облік витрати).
Фактичні значення коефіцієнтів заміни коксу отримали з рівнянь множинної регресії, в які в якості факторіальних ознак включені, крім витрати природного газу, температури дуття, виходу шлаку і витрати сирого флюсу (табл. 1.1). Концентрація кисню в дуття не включена в рівняння регресії, бо попередньо встановлена ??тісна кореляція цього параметра з витратою природного газу на всіх доменних печах. Збільшення витрати природного газу супроводжувалася добавкою кисню 0,5-1,5 м 3/м 3. Таким чином, коефіц...
